كشف العلاقات بين يدور

أول قياس التفاعل المغناطيسي بين الذرات الفردية

الحافة المعدنية لمجهر المسح النفقي فوق ذرات الكوبالت على سطح من النحاس. بواسطة ترتيب القياس هذا ، اكتشف العلماء تأثير كوندو كصدى في الكثافة الإلكترونية للحالات. © MPI لأبحاث الحالة الصلبة
قراءة بصوت عال

تخزين البيانات في أصغر كتل البناء الأساسية - الذرات المغناطيسية الفردية - هو حلم لتكنولوجيا المعلومات. اقترب فريق دولي من العلماء من هذه الخطوة: تمكن الباحثون من الشعور بالتفاعلات بين الذرات المغناطيسية الفردية على سطح معدني مع طرف مجهر المسح النفقي لأول مرة. فهم هذه التفاعلات هو شرط أساسي للتخزين الشامل في المستقبل مع سعة هائلة في أصغر مساحة لتحقيق.

تمكن علماء معهد ماكس بلانك لأبحاث الحالة الصلبة في شتوتغارت ومعهد ماكس بلانك للفيزياء المجهرية في هالي ، مع زملائه من المركز الوطني للبحوث العلمية في غرينوبل ، من قياس بدقة تفاعلات ذرتين من ذرات الكوبالت المجاورة على سطح نحاسي بمساعدة مجهر نفق مسح ضوئي ، تفتح هذه الطريقة إمكانيات جديدة لاستكشاف الطبيعة الكمومية للظواهر المغناطيسية واستكشاف الحدود المادية لتخزين البيانات المغناطيسية. نظرًا لأن التخزين الجماعي الجديد واستكشاف قيود وسائط التخزين التقليدية ، من الضروري فهمًا مفصلاً للاقتران وديناميات الدورات الفردية.

في الوقت نفسه ، تعمق النتائج التي توصل إليها العلماء في العدد الحالي من مجلة Physical Review Letters الفهم المادي للتفاعلات الأساسية بين ذرات الذرات المغناطيسية الفردية على سطح معدني. تم استكشاف هذه التفاعلات من الناحية النظرية في الخمسينيات ويمكن الآن مقارنتها لأول مرة مع قياسات الذرات الفردية.

تستخدم كوندو تأثير

وكاستقصاء للتفاعلات المغناطيسية ، استخدم الباحثون ظاهرة إلكترونية ، وهي تأثير كوندو. ينشأ تأثير كوندو من تفاعل دوران ذرة مغنطيسية على سطح صلب غير مغنطيسي مع إلكترونات هذا السطح.

في تفصيل التغير في رنين كوندو كدالة للمسافة بين ذرتين متجاورتين من الكوبالت على سطح من النحاس ، تمكن الباحثون من تحديد تفاعل ذرات ذرات الكوبالت. اكتشف العلماء أيضًا حالة مغناطيسية جديدة: سلسلة ذرية خطية تتفاعل فيها ذرات ثلاث ذرات وتشكل حالة مختلطة مترابطة. عرض

تجارب في درجات حرارة منخفضة

لتحديد التفاعلات المغناطيسية ، استخدم الباحثون مسح المجهر النفقي. في هذه الحالة ، يتم فحص سطح موصل بمساعدة طرف معدني ، حيث يتم تشكيل صورة طبوغرافية حلها ذريًا. لقياس التأثيرات المغناطيسية الدقيقة ، اضطر الباحثون إلى إجراء تجارب في درجات حرارة منخفضة (-267.15 درجة مئوية) في بيئة منخفضة الاهتزاز ومعزولة عن الضوضاء.

في هذه درجات الحرارة المنخفضة ، من ناحية ، يتم تجميد حركة الذرات ، مما يجعل التحقيق في الذرات الفردية ممكنًا في المقام الأول ؛ من ناحية أخرى ، يزداد الاستبانة الطيفية للمجهر. تم إعداد ترتيب الذرات من خلال تدمير الجزيئات الفردية التي تحتوي على ذرات الكوبالت بشكل انتقائي بواسطة طرف مجهر المسح النفقي.

يمكن أن تساعد النتائج التي توصل إليها باحثو ماكس بلانك حول التفاعلات المغنطيسية للفُرَين الفردية علماء الفيزياء على زيادة تحسين وسائط التخزين الممغنطة - أو تطوير تكنولوجيات جديدة للمعلومات المستندة إلى الدوران ، مثل الحواسيب الكمومية.

(idw - MPG ، 28.02.2007 - DLO)